富营养化景观水体的处理技术及相关研究进展

_________________________________收稿日期：基金项目：作者简介：文章编号：1005-0523（2014）02第31卷第2期2014年4月Vol.31No.2Apr.，2014华东交通大学学报JournalofEastChinaJiaotongUniversity富营养化景观水体的处理技术及相关研究进展聂发辉，刘荣荣，刘占孟（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013）摘要：富营养化景观水体一直以来是国内外水处理的难题。针对这种水体修复效果差、藻类多、溶解氧低、氮磷含量高、透光性小等特点，从物化处理方法和生物处理两个方面综述了国内外这种类型水体的处理技术，根据各种方法的特点，分析了其优势和不足，提出了未来该类水体的主要研究方向，为实践中该类水体的治理提供参考。关键词：景观水体；富营养化；物化处理；生物处理中图分类号：X524文献标志码：A景观水体在美化城市环境的同时还具有调节气候、改善环境、防灾防旱和维持水体循环的功能，因其特殊的经济价值深受人们的喜爱而广泛地应用于喷泉、瀑布、人工湖、城市河道、护城河和景观池塘等，成为居民休闲和娱乐的重要组成部分。然而景观水是一种封闭缓慢的水体，具有水域面积小、水量少、水位浅、易污染、自净能力差等特点，再加上早期技术局限、设计的不合理和水质的管理不善造成氮磷等营养物质输入景观水而积累，在各种环境因子的综合作用下导致水体富营养化的发生［1］。目前，主要采用物化和生物法处理富营养化景观水，通过污染物的控制和去除达到水质改善的目的。1物化处理物化法运行稳定，处理后的水质受环境影响较小，在处理藻型及过营养化景观水体时，能在短期时间达到改善水质，恢复水体的欣赏价值，常用的物化处理方法有底泥疏浚法、曝气充氧法、混凝沉淀法、絮凝气浮法、灭藻法和吸附法等。1.1底泥疏浚底泥疏浚法可在较短的时间取得明显效果，有效地提高水体的透明度，降低水中氮、磷的含量。以一定深度底泥疏浚后，沉积物中的营养物、重金属和持久性有机物等污染物的去除明显［2］。胡小贞等［3］对滇池草海污染底泥环保疏浚一期工程实施前后水质底质及水生生物的检测与分析，疏浚后草海水体透明度由0.37m提高到0.8m，水中的TN（总氮）和TP（总磷）由疏挖前的8.91mg·L-1和1.07mg·L-1降低到疏挖后的8.15mg·L-1和0.69mg·L-1。涂宝华等［4］通过竺山湖底泥疏浚表层50cm的模拟试验，得到疏浚与对照柱间隙水的NH4+-N浓度分别为2.8~7.3mg·L-1和2.6~11.8mg·L-1，沉积物-水界面的NH4+-N通量分别为5.3~15.3mg·（m2·d）-1和4.5~62.5mg·（m2·d）-1，底泥疏浚对竺山湖内源氮释放具有较好的控制作用。1.2曝气充氧曝气充氧法是处理富营养化水体最常用的的方法，通过机械设备曝气或扰动增加水体中氧的浓度，增-0072-072014-01-13国家自然科学基金项目（51168031）；江西省自然科学基金项目（20114BAB213020）；江西省科技支撑基金项目（20122BBBBG70081）聂发辉（1977—），男，副教授，主要研究方向城市面源污染控制。第1期聂发辉，等：富营养化景观水体的处理技术及相关研究进展强水体中微生物的活性，提高氧化有机物的能力［5］。卢萃云等［6］研究发现曝气充氧及人工造流技术对污染水体的有一定的修复效果。河道在自然运行条件下对COD（化学需氧量），TP，NH3-N和TN的去除率分别为7.44%，4.88%，5.70%和21.1%，通过曝气充氧，在最佳气水比条件下，对COD，TP，NH3-N和TN的去除率分别为26.82%，16.07%，9.51%和23.80%。孙井梅等［7］在搅拌和曝气条件，研究扰动对水体富营养化的改善。结果表明：扰动能够有效促进底泥中氨氮向水体扩散，从而使底泥中氮含量明显降低，运行99d后，曝气反应器中底泥总氮含量从初始3.46g·kg-1降至0.68g·kg-1，为对照反应器的1/4，总磷的平均去除率为37%。Mostefa等［8］针对卢塞恩（瑞士）的富营养化湖泊，在冬天采用空气曝入空气，水体的溶解氧保持在8mg·L-1以上，总磷的浓度低于0.15mg·L-1；夏天采用纯氧曝气，在湖泊的15~30m处，溶解氧浓度保持在5mg·L-1以上，总磷浓度低于0.13mg·L-1，从而能有效的改善湖泊的水质。1.3混凝沉淀法混凝沉淀法可用于处理悬浮物、胶体物质及藻类的富营养化水体，具有操作简单、效果好，使用单一处理往往药剂费用较高，一般作为富营养化水体的预处理。丁希楼等［9］采用预氧化和混凝沉淀相结合处理富营养化水体，当高锰酸钾投加量0.6mg·L-1，氧化时间15min，PAC投加量30mg·L-1，沉淀30mi